影响电动机的效率的因素

高效电机与节能减排政策直接关联,许多国家重点工程、包括能源消耗大的企业,电机必须满足IE3能效考核要求,这些要求几乎是最低门槛,但是效率和功率因数是一对欢喜冤家,只能是此消彼长,本文主要是讨论效率的影响因素。

 

 

定子铜损

定子绕组电阻大:(1)导线电阻率大或线径小、线径不匀或并绕根数少;(2)接线错误或焊接不牢;(3)实际匝数比设计值多。

定子电流大:(1)其他损耗较大;(2)由于定子绕组不对称使三相不平衡;(3)定转子气隙严重不均匀;(4)因匝数少于正常值,此时电阻将少于正常值;(5)绕组接线不正确。

 

转子铜损

 转子绕组(或导条)电阻大:(1)铝(铜)的电阻率较大;(2)铸铝转子导条或端环内有气有气孔或杂质,或因铸造缺陷导致局部有瘦条问题;(3)定子槽不整齐,有错片、反片,导致转子槽的有效面积不足;(4)因为铸铝参数选择不当导致铝的组织疏松,直接导致电阻率增加;(5)材料不符合要求

 

转子电流大;(2)铸铝时用错铝,比如合金铝转子使用了普通铝;(3)转子铁心叠压不实,造成大面积的片间进铝,导致转子横向电流过大。

杂散损耗

定子绕组型式或节距选择不当;

 定、转子槽配合选择不当;

气隙过小或严重不均匀;

转子导条与铁心严重短路;

定子绕组端部过长等。

铁损

硅钢片质量较差或材料使用错误,型号选错。

定子铁心片间绝缘不好:(1)未进行绝缘处理或处理效果不好;(2)铁心叠压时压力过大,使片间绝缘受到破坏

 

铁心片数不足,铁重不够:(1)码片数量不足(缺片);(2)叠压压力较小,未压实,直接结果是铁重不足;(3)冲片毛刺较大,铁长符合时铁重不能保证;(4)涂漆过厚,属于硅钢片的直接质量问题。

磁路过于饱和,此时空载电流与电压的关系曲线弯曲得较严重。

空载杂散损耗较大,因试验时它被包含在铁损耗中,使铁损耗显得较大。

用火烧或通电加热等方法拆出绕组时,造成铁心过热,使导磁性能下降和片间绝缘损坏。这问题主要出现在绕组故障后通过火烧的方法取出绕组的情形。

 

机械损耗

 轴承或轴承装配质量不好,此时轴承将严重发热或转动不灵活。

外风扇用错(如2极电机使用了4极的风扇)或扇叶角度有误;按照常规设计,2P电机风扇相对较小,通过调整风扇方法降低损耗的方法非常有效,但前提是要保证电机的温升性能。

 

机座和两端盖轴承室不同轴;

轴承室直径小,使轴承外圈受压变形,造成轴承磨擦损耗加大;该情况还同时可能导致轴承过热失效。

轴承室内加的润滑脂过多或油脂质量不好。轴承盖温度的最高点比最低点高10K,打开检查,该位置的润滑脂确实堆积较多。

 

定转子相擦,也就是我们所说的扫膛,定转子虚擦时,不至于直接导致电机不转,但电机损耗增加明显。

转子轴向尺寸不正确,造成两端顶死,使转动不灵活。

油封或甩水环等部件安装不正或变形,产生较大的摩擦阻力。

带风扇电机,风扇与关联件相擦致转动不畅。

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总结:

电机效率高低主要来自各种损耗,值得注意的是效率并不等于功率,功率是单位时间电机能输出多少有功,效率是电动机把多少电能转化成机械能,上述的几点大多是主机厂家的问题,也就是胎里带的问题,我们用户主要关注的机械损耗,比如换轴承尽量采用热装(加热),冷装如果两端轴向位置不在一条线,可能会导致轴承盖磨损串套,加油轴承油量不能加的太满,会导致高温(本厂高压锅炉引风机就是因为油量加注过多导致 前后轴承相差15度),同时暴力拆装电机也会导致转子虚擦,这种故障不容易察觉,甚至用手空转都感觉不到,螺丝紧固超过规定扭矩也会导致轴承的细微变形,短时间可能感觉不到,时间一长轴承可能会不同心而干磨,所以作为工业每年消耗约占70%电能的电动机,效率是应该足够引起我们的重视。

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